Неоднородность напряженного состояния

Выбор расчетной схемы и определение расчетных нагрузок. Расчет валов базируют на тех разделах курса сопротивления материалов, в которых рассматривают неоднородное напряженное состояние и [c.262]

Из сказанного следует, что при кручении во всех площадках стержня, кроме оси, имеет место двухосное, неоднородное напряженное состояние. Наиболее напряженными являются точки, расположенные на поверхности цилиндра. Характер разрушения при кручении зависит от способности материала стержня сопротивляться воздействию нормальных и касательных напряжений. [c.194]

Если бы в стержне (рис. 20 ) возникало неоднородное напряженное состояние, деформация в сечении А определялась бы путем предельного перехода к малому участку длиной Фг и тогда, [c.32]

Теорема о простом нагружении. А. А. Ильюшиным было установлено, что основные законы теории малых упругопластических деформаций справедливы по крайней мере в том случае, когда процесс нагружения в каждой точке тела является простым. При однородном напряженном состоянии нагружение будет простым, если внешние силы будут изменяться с момента их приложения пропорционально одному параметру. В общем случае неоднородного напряженного состояния А. А. Ильюшин сформулировал и доказал следующую теорему о простом нагружении для того чтобы нагружение в каждой точке тела произвольной геометрической формы при пропорциональном изменении внеш.них сил было простым, до- [c.270]

Физическая суть процесса пластической деформации сводится к следующему. Пластическая деформация может протекать только в условиях неоднородного напряженного состояния. [c.140]

Во многих случаях напряженное состояние меняется при переходе от одной точки к другой. Это неоднородное напряженное состояние. Следует различать напряженное состояние точки (задается тензором напряжений) и напряженное состояние тела (определяется тензорным полем). Тензорное поле отличается от скалярного и векторного полей. Пример скалярного поля — распределение температуры в теле, а векторного поля — распределение сил инерции в теле и скоростей движущейся жидкости. Поле напряжений не может быть скалярным или векторным, оно может быть тензорным. При изгибе балки напряжение в сечении меняется в зависимости от длины и расположения точки от нейтральной оси. [c.8]

В действительности при неоднородном напряженном состоянии, как бы ни были близки грани элементарного объема, имеет место приращение напряжений (тем больше, чем дальше одна грань отстоит от другой и чем знач ительнее так называемый градиент самого напряжения). [c.16]

Кроме того, различают однородные и неоднородные напряженные состояния. В однородном напряженном состоянии напряжения одинаковы в каждой точке какого-либо сечения и всех параллельных ему сечений. В случае однородного напряженного состояния размеры выделенных элементов не играют никакой роли, так так напряжения одинаковы во всех точках одной (любой) грани и, следовательно, равномерно распределены по каждой грани. [c.173]

В неоднородном напряженном состоянии элемент следует полагать бесконечно малым. Тогда предположение о равномерном распределении напряжений по его граням выполняется с точностью до малых второго порядка. [c.173]

Следовательно, независимо от того, однородное или неоднородное напряженное состояние будет во всем теле, выделенные элементы рассматриваем пребывающими в однородном напряженном состоянии. [c.174]

Снижение предела выносливости с увеличением размеров детали получило название масштабного эффекта. Этот эффект следует рассматривать как очевидное следствие того, что максимальное напряжение в образце, а тем более в детали, не характеризует полностью процесс усталостного разрушения, а предел выносливости, как уже указывалось, не выражает в чистом виде свойств материала. Статистический характер возникновения микротрещин тесно связан с неоднородностью напряженного состояния в пределах малых объемов, и геометрическое подобие, как критерий для оценки усталостного разрушения, потребовало бы геометрического подобия всех кристаллов в структуре и даже геометрического подобия их строения. Но эти условия при переходе от малого образца к большому не соблюдаются. Естественно поэтому, что не сохраняя полного геометрического подобия, мы не получаем и силового подобия. [c.490]

Построение диаграммы сдвига по диаграмме кручения, полученной по результатам испытания такого образца, процедура более сложная, чем по диаграмме кручения, полученной на тонкостенном образце, вследствие неоднородности напряженного состояния в нем. [c.103]

При растяжении-сжатии может иметь место и неоднородное напряженное состояние. Например, у стержня с переменной площадью поперечного сечения (рис. 2.3) напряжения не одинаковы в различных точках. Они имеют разную величину и разное направление. [c.27]

Применение такого критерия для однородных и неоднородных напряженных состояний позволило охарактеризовать влияние размеров сечений и концентрации напряжений на пределы выносливости в номинальных напряжениях при надлежащем подборе параметров функции распределения. [c.109]

Для использования такой зависимости, особенно в случае неоднородных напряженных состояний, необходимо определение малых неупругих деформаций, что связано с преодолением соответствующих вычислительных и экспериментальных трудностей. Кривые усталости, выраженные в пластических деформациях, имеют преимущество в смысле единственности условий разрушения в области малого и большого числа циклов. [c.110]

Здесь (L/G) j =itd>/2 —значение L/G для гладкого элемента такого же диаметра d, как и у натурной детали. Значение LJG, стоящее в знаменателе выражения (7.23) отражает неоднородность напряженного состояния в зоне концентрации натурной детали, [c.143]

Для оценки прочности при циклически изменяющихся напряжениях необходимы экспериментальные данные о характеристиках усталости материала в форме кривых усталости, функций статистического распределения их параметров, коэффициентов, описывающих изменение этих параметров в связи с неоднородностью напряженного состояния, абсолютными размерами элементов конструкций, их технологическим упрочнением и влиянием среды. Эти данные получают испытанием на усталость лабораторных образцов, моделей и элементов П 163 [c.163]

При плоском неоднородном напряженном состоянии предполагают, что напряжение меняется при переходе от одной точки тела к другой достаточно медленно и поэтому в малой окрестности точки напряженное состояние отличается от однородного на величины высших порядков малости. [c.146]

Линейность схем напряженного и деформированного состояния при одноосном сжатии и растяжении обусловливает близость характеристик сопротивления малым деформациям металла, испытываемого этими двумя методами. За пределом текучести схема одноосного сжатия в реальных испытаниях нарушается, фиксируемые прочностные характеристики заметно отличаются от определяемых при растяжении, что обусловлено изменением схемы напряженного состояния. Возрастающие СИЛЫ трения на торцовых поверхностях образца препятствуют его поперечной деформации, в результате чего образец принимает постепенно бочкообразную форму, схема его напряженного состояния становится неоднородной. К сожалению, неоднородность напряженного состояния образца на практике часто не учитывается, и прочностные характеристики рассчитываются по тем же формулам, что и при растяжении (ог = Pi/fo) [c.35]

Градиент напряжения G, 1/мм , — характеристика степени неоднородности напряженного состояния (по сечению, по длине). [c.11]

Предел выносливости прп испытаниях в условиях неоднородного напряженного состояния — изгиб, кручение, совместное действие растяжения и изгиба, растяжения н кручения и т. д. — имеет большие [c.20]

Величина (Д) зависит от градиента напряжений. Влияние вида напряженного состояния на предел усталости более существенно проявляется у материалов с высокими значениями коэффициента A (q). Размеры образца не должны оказывать влияния на предел выносливости в условиях однородного напряженного состояния. В условиях неоднородного напряженного состояния эффект масштаба более су- [c.125]

Методика измерения жесткостных параметров анизотропных материалов при использовании образцов, находящихся в неоднородном напряженном состоянии, была продемонстрирована в работе [26]. Однако в случае, когда измеряемые механические параметры определяются локальным поведением материала, осуществление экспериментов при одновременном выполнении обоих ограничений может приводить к значительному упрощению в обработке результатов. Разрушение является локальным процессом, и его начало в образце редко можно определить априори. Для того чтобы разделить влияние локальных [c.461]

К сожалению, из-за сложности задачи более строгая обобщенная теория композитов с короткими волокнами не была создана. Помимо трудностей, которые обусловлены неоднородностью напряженного состояния у концов волокон, значительные сложности возникают из-за наличия множества геометрических переменных. Влияние некоторых переменных (обычно в сочетании с одной или двумя другими) исследовали и оценивали количественно. К этим переменным относятся содержание волокон, отношение модулей волокна и матрицы, отношение длины волокна к диаметру, величина зазора между концами волокон, форма конца волокна, наличие близлежащих разрывов в других волокнах, потеря связи и возникновение пластического течения. [c.62]

ВЛИЯНИЕ НЕОДНОРОДНОГО НАПРЯЖЕННОГО СОСТОЯНИЯ НА СОПРОТИВЛЕНИЕ РАЗРУШЕНИЮ ПРИ ПОЛЗУЧЕСТИ [c.157]

Главное, вероятно, в решении задач о сопротивлении разрушению образцов с кольцевыми выточками заключается в определении места расположения опасной зоны и учете фактора неоднородности напряженного состояния. Решение первой части этой задачи состоит в исследовании состояния металла в зоне влияния кольцевого надреза. [c.158]

В [93] сделана попытка оценить влияние неоднородности напряженного состояния. Исследование металла после испытаний на длительную прочность показало, что во всех случаях разрушения образцов с кольцевыми надрезами имели межзеренный характер с образованием пор диффузионной природы, причем наибольшая поврежденность наблюдалась в объемах металла, удаленных от вершины подреза на расстояние 0,1—0,02 Гд, где Гд — радиус наименьшего сечения в надрезе. [c.158]

В случае неоднородного напряженного состояния, которое имеет место в зоне влияния кольцевого надреза, функция критерия (4.12) должна принимать различные значения для разных координат г (0<г< гд) в наименьшем сечении кольцевой выточки. Для образцов, испытанных при 540 и 565 °С, было рассчитано напряженно деформированное состояние в зоне влияния надреза по методу [97] и вычислялась функция Bj для ряда значений (см. рис.4.5). [c.158]

Коэффициент неоднородности напряженного состояния для исследованной геометрии надреза определяют из сравнения расчетных пределов прочности с соответствующей прочностью образцов. Такие расчеты проводят, сохраняя идентичность механизмов разрущения. По времени до разрушения образца с кольцевым надрезом, испытанного при 565 °С, рассчитывалось соответствующее значение напряжения и находился искомый коэффициент [c.159]

Коэффициент запаса по отношению к пределу текучести материала при расчете деталей из пластичных материалов под действием постоянных напряжений выбирают минимальным при достаточно точных расчетах, т. е. равным 1,.3,..1,5. Это возможно в связи с тем, что при перегрузках, превышающих предел текучести, пластические деформации весьма малы (особенно при сильно неоднородных напряженных состояниях деталей) и обычно не вызывают выхода детали из строя. Коэффициенты запаса прочности увеличивают только для деталей из материалов с большим отношением Ог/Яв, для которых иначе получается недостаточный запас по отношению к временному со-противле1шю. [c.13]

При неоднородных напряженных состояниях для определения вероятнрсти разрушения Р(атах) для данного. уровня максимальных напряжений Отах, входящего в показатель экспоненты выражения (7.5), осуществляется интегрирование по неравномерно напрягаемому объему или площади. Для усталостных разрушений, возникающих в зонах концентрации напряжений или от исходных дефектов, существенна роль неравномерного распределения напряжений по наиболее нагруженному сечению. Это распределение характеризуется выражением [c.134]

Выражения (7.10), (7,11) являются расчетными зависимостями, связывающими между собой ащах, Ь, d, U и Р, и отражают влияние размеров сечения и неоднородности напряженного состояния на вероятностные условия разрушения. [c.136]

Несущая способность элементов конструкций по сопротивлению усталости при стационарном циклическом нагружении рассматривалась в 7 на основе вероятностных представлений. Это позволило медианное значение предела выносливости в номинальных нормальных напряжениях элемента конструкции ((Т-1)д выразить на основе уравнения (7.20) через медианное значение предела выносливости применяемого металла ( r-i), коэффициент концентрации напряжений а,, параметр неоднородности напряженного состояния L/G и чвуствитель- [c.167]

Термодинамика имеет дело с превращениями энергии. Своеобразие превращений энергии при трении и изнашивании заключается в их многообразии. Пластическая деформация жесткопластического тела (металла, полимера) протекает в условиях неоднородного напряженного состояния, неоднородного химического потенциала и температур , . В соответствии с принципом Ле-Шателье всякое внешнее воздействие, выводящее тело (систему) из равновесия, инициирует в нем процессы, стремя1циеся ослабить результаты этого воздействия. Поэтому образование разрыва спло1пности материала при появлении дефектов структуры должно вызывать перенос массы окружающего материала к месту дефекта, чтобы заполнить и уменьшить разрыв. Возникновение переноса вещества при пластической деформации металла является следствием локального изменения химического потенциала в очаге деформации от его значения в сплошном металле. Таким образом, развитие процесса пластического деформирования характеризуется соотношением конкурируюпщх потоков энергии, стремящихся разрушить материал и противостоящих его разрушению [1]. [c.113]

Резковыраженная анизотропия критических напряжений сдвига и двойникования в титане, различная ориентировка кристаллов по отношению к действующей нагрузке предопределяют возможность появления значительной микронеоднородности деформации поликристаллического металла. От неоднородности деформированного состояния по микрообъемам деформируемого металла и, как следствие, неоднородности напряженного состояния в отдельных элементах структуры в значительной степени зависят характеристики пластичности и склонность к хрупкости [14, 15]. Особенно подробно эти вопросы изучены исследователями под руководством А. В. Гурьева [ 16—20]. [c.20]

На усталостную прочность влияет соотношение главных напря- жений и характер изменения напряжений по поперечному сечению образца и его длине. Величиной, характеризующей степень неоднородности напряженного состояния, является относительный градиент напряжений (деформаций), который выражается в общем виде формулой [c.20]

Полезно сравнить различные экспериментальные методы. В испытаниях на откол и при определении динамических диаграмм деформирования [156], волны напряжений являются одномерными, т. е. для измерения прочностных свойств материалов используются вполне определенные напряженные состояния. Однако при испытании на соударение условия нагружения определяются контактом поверхности с затупленным телом и реализуется сложное напряженное состояние, В методах Изода и Шарни нож маятника имитирует реальный удар по образцу в форме балки. Реальный характер соударения с внешним объектом имитируется и при баллистических испытаниях, воспроизводящих локальное неоднородное напряженное состояние в окрестности области контакта. Однако различная природа инициируемых напряженных состояний исключает возможность сравнения различных методов. В частности, не всегда можно сопоставить данные, полученные методами Изода и Шарпи. Кроме того, из-за малого размера образцов при большом времени контакта (например, 10" с) возникает многократное отражение импульса, что затеняет его волновую природу, проявляющуюся в больших образцах или в реальных конструкциях. Однако при баллистических испытаниях, когда используются тела диаметром порядка 2 см, движущиеся с большой скоростью, время контакта может составлять менее 5 х 10 с. При скорости волны 6 мм/мкс энергия удара в пластине концентрируется в пределах круга с радиусом, не превышающем 30 см. В пластине больших размеров можно получить меньшее число отражений, чем в малом образце. По мнению авторов, масштабный эффект является существенным при испытаниях на удар. Для экстраполяции экспериментальных данных на протяженные конструкции необходимо, чтобы помимо других параметров сохранялось постоянным отношение их1Ь, где т — время контакта, и — скорость волны, Ь — характерный размер. [c.315]

Протяженность области концентрации напряжений dg или пластической зоны dp в слоистых композитах с упругими или пластичными матрицами определяет область влияния неоднородности напряженного состояния, вызванной разрушением одного или более находящихся рядом армирующих элементов. Как только произойдет разрушение с образованием трещины, как показано на рис. 4 и 5, напряжения в двух элементах с каждой стороны ее на длине б = 2й возрастут по сравнению с номинальным напряжением всюду вне этой области. Наиболее вероятно, что дальнейшие процессы разрушения будут локализованы в этой полосе длины б и сопровождаться развитием существующей зародьнпевой трещины. Следовательно, как отметили впервые Гюсер и Гурланд [12] и широко использовал Розен с соавт. [30], нагруженный слоистый композит полной длины L можно рассматривать как ряд из п = = ЫЬ статистически независимых соединенных звеньев, как показано на рис. 6, в каждом из которых может независимо происходить зарождение разрушения и процесс его развития. [c.185]

Полученные результаты подтверждают гипотезу Б. Я. Пинеса [98] о том, что диффузионное развитие микроповреждений наиболее интенсивно происходит в объемах металла, где изменение градиента напряженного состояния максимально. Следовательно, наиболее опасной в смысле разрушения будет область с координатой г = в минимальном сечении образца с надрезом, где функция имеет минимум (здесь градиент функции Bj меняет знак). Тогда критерий длительной прочности при сложном неоднородном напряженном состоянии можно представить выражением, аналогичным формуле (4.12) [c.159]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...